Khi còn bé, chắc hẳn không ít người đã từng ngước nhìn bầu trời đêm lấp lánh và tự hỏi: “Liệu những ngôi sao kia có rơi xuống không? Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng va vào Trái Đất?”. Sự tò mò chính là động lực thúc đẩy sự tiến bộ của nhân loại, và các nhà khoa học cũng bắt đầu hành trình nghiên cứu từ những câu hỏi tưởng chừng đơn giản như vậy. Câu trả lời cho câu hỏi trên là: các ngôi sao sẽ không bao giờ rơi. Nhưng điều gì đã giữ chúng lơ lửng trong không gian bao la? Bài viết này sẽ khám phá những bí ẩn đằng sau sự “bay lơ lửng” của các hành tinh.
Nguồn Gốc Vũ Trụ và Sự Hình Thành Các Hành Tinh
Để hiểu được tại sao các hành tinh không rơi, trước tiên chúng ta cần hiểu về cách chúng được hình thành. Có rất nhiều tranh luận xung quanh sự ra đời của vũ trụ, nhưng thuyết Big Bang (Vụ Nổ Lớn) là lý thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất. Năm 1949, nhà thiên văn học người Anh Fred Hoyle đưa ra ý tưởng về bức xạ nền vũ trụ, và đến năm 1964, việc phát hiện ra bức xạ này đã trở thành bằng chứng quan trọng ủng hộ thuyết Big Bang.
Theo những quan sát của vệ tinh Planck năm 2015, vụ nổ Big Bang xảy ra cách đây khoảng 13,8 tỷ năm. Sau vụ nổ, vũ trụ liên tục giãn nở và nguội đi. Trong giai đoạn đầu, vũ trụ là một hỗn hợp vật chất nhiệt độ cao, áp suất cao, đồng nhất và đẳng hướng. Khi vụ nổ kết thúc, các hạt cơ bản được sinh ra, và quá trình nguội đi dần dần tạo thành các hành tinh, ngôi sao, thiên hà, và thậm chí cả sự sống đầu tiên.
Hầu hết các ngôi sao chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường đều là các ngôi sao được hình thành từ các đám mây phân tử. Các vùng mật độ cao của các đám mây này sụp đổ thành các plasma hình cầu, một quá trình không thể tách rời khỏi vụ nổ Big Bang. Điều thú vị là, những ngôi sao mà bạn nhìn thấy khi còn bé có thể đã biến mất khi bạn lớn lên, một minh chứng cho sự thay đổi không ngừng của vũ trụ.
Định Luật Vạn Vật Hấp Dẫn và Sự Lơ Lửng Của Các Hành Tinh
Năm 1687, Isaac Newton lần đầu tiên công bố định luật vạn vật hấp dẫn trong tác phẩm “Principia Mathematica”. Định luật này đã giải thích một cách hoàn hảo sự tương tác giữa các vật thể, một phần của cơ học cổ điển. Theo đó, lực hấp dẫn là lực hút giữa hai vật thể, tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Nói một cách đơn giản, khối lượng càng lớn thì lực hấp dẫn càng lớn, và khoảng cách càng xa thì lực hấp dẫn càng nhỏ. Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thấy rõ tác động của trọng lực, ví dụ như việc đồ vật rơi từ trên cao xuống. Vậy tại sao chúng ta không cảm nhận được lực hấp dẫn giữa người và vật? Đó là vì khối lượng của con người quá nhỏ, khiến cho lực hấp dẫn giữa người và vật quá yếu. Tuy nhiên, lực hấp dẫn giữa Trái Đất và con người rất mạnh, và chúng ta đã quen với nó trong quá trình tiến hóa.
Vậy, tại sao các hành tinh không rơi? Mỗi hành tinh không chỉ chịu tác dụng của lực hấp dẫn từ ngôi sao chủ mà còn chịu tác dụng của các lực khác từ mọi hướng. Những lực này kết hợp với nhau tạo ra một trạng thái chuyển động không đổi, tương đối cân bằng, giữ cho hành tinh lơ lửng trên quỹ đạo của mình. Các ngôi sao có khối lượng lớn, nhưng chúng ở rất xa Trái Đất, và đó là lý do tại sao chúng không rơi xuống.
Khoảng Cách và Sự Lơ Lửng
Năm 1915, nhà thiên văn học người Scotland Robert Innes phát hiện ra Proxima Centauri, ngôi sao gần mặt trời nhất, cách Trái Đất 4,22 năm ánh sáng. Một năm ánh sáng tương đương khoảng 9,46 nghìn tỷ km. Để dễ hình dung, một năm ánh sáng có thể quay quanh đường xích đạo Trái Đất hơn 230 triệu lần. Nếu bạn đi với tốc độ 120 km/h, bạn sẽ mất 9 triệu năm để đi hết quãng đường một năm ánh sáng.
Khoảng cách quá lớn và lực hút của các hành tinh khác, cùng với lực hấp dẫn từ ngôi sao chủ, đã tạo ra sự cân bằng và giữ cho các hành tinh lơ lửng trong không gian. Chúng không rơi xuống vì chúng là một phần của vũ trụ đang vận động không ngừng.
Bí Ẩn Về Mặt Trăng và Nguồn Gốc Chung Với Trái Đất
Nghiên cứu mới dựa trên sáu mảnh thiên thạch thu thập từ Nam Cực đã hé lộ thêm một phần bí ẩn về nguồn gốc của Trái Đất và Mặt Trăng. Sáu mảnh thiên thạch này thuộc về cùng một thiên thạch lớn hơn có nguồn gốc từ một đồng bằng núi lửa trên Mặt Trăng. Phân tích sâu hơn cho thấy tỷ lệ đồng vị của Heli và Neon trong các thiên thạch này rất giống với tỷ lệ đồng vị trong các lớp phủ của Trái Đất, tức lớp nằm dưới vỏ Trái Đất.
Điều này cung cấp bằng chứng cho thấy Mặt Trăng và Trái Đất có thể có cùng một nguồn gốc, hay nói cách khác, Mặt Trăng có thể là một phần của Trái Đất đã vỡ ra và bị lực hấp dẫn của hành tinh này kéo lại thành một khối trên quỹ đạo.
Giả thuyết này củng cố thêm ý tưởng cho rằng một hành tinh kích thước tương đương sao Hỏa đã va vào Trái Đất sơ khai, và một phần của cả hai đã vỡ ra, bay lên quỹ đạo rồi kết tụ thành Mặt Trăng. Sự bất thường của Mặt Trăng, với kích thước lớn hơn rất nhiều so với các vệ tinh tự nhiên khác, cũng là một trong những lý do thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm câu trả lời.
Kết Luận
Sự lơ lửng của các hành tinh trong vũ trụ là kết quả của sự tương tác phức tạp giữa lực hấp dẫn và các lực khác. Các hành tinh không rơi xuống bởi vì chúng đang chuyển động và luôn chịu sự tác động của lực hấp dẫn từ các thiên thể khác. Khoảng cách giữa các thiên thể cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng của vũ trụ. Nghiên cứu về nguồn gốc của Mặt Trăng và Trái Đất cũng đã mang lại những hiểu biết sâu sắc hơn về sự hình thành của hệ Mặt Trời. Vũ trụ vẫn còn rất nhiều bí ẩn đang chờ đợi chúng ta khám phá, và những câu hỏi tưởng chừng đơn giản như “Tại sao các hành tinh không rơi?” chính là động lực thúc đẩy con người trên hành trình khám phá này.